The Hospital Laboratory

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TECHNOLOGY Know-how for analytics and process

The analysis spectrum of a hospital laboratory – overview of the analysis concept and things which needs to be considered

Commonly, a general hospital should have devices for the following disciplines:

  • Clinical chemistry
  • Immunology
  • Hematology
  • Coagulation/Hemostasis
  • Urinanalysis

Instruments, which cover parameter in the mentioned disciplines, differ from each other by level of automation, velocity (tests per hour) and parameter spectrum. The bigger these analyzers are, the wider the array of substances usually. When choosing the single instruments, you should be aware of the big influence of the consumable supplies (type and amount) related to the running costs.

Proposal 1 – basic version
  • Room size 150-200 sq.m. (for example 10 x 18m)
  • Budget: XXX EURO
  • Clinical chemistry/immunology: System XXX
    • Clinical chemistry and immunology within one device: common acute care parameter (like cardiac parameter troponin, thyroid marker..), but also TDM (e.g. immunosuppressive agents) are already integrated.
    • 500,000 tests per year (2,000 tests per day)
    • 0f this 100,000 to 150,000 tests account for immunoassays
    • Combinable with a complete immunoassay-system like Advia Centaur
  • Hematology: System XXX
    • Automatic blood smear
    • XXX tests per hour blood count
    • XXX tests per hour reticulocytes
    • Notfallproben in 30 sek.
  • Gerinnung: System XXX
  • Urindiagnostik: XXX
    • Auswertung von bis zu XXX Teststreifen (Multistix) pro Stunde o Parameter: Spez. Gewicht, pH-Wert, Protein, Glukose, Keton, Leukozyten, Erythrozyten, Nitrit, Bilirubin und Urobilinogen o Ergebnisse an LIS/HIS übertragbar (Datenverwaltung, -speicherung)
Vorschlag 2 – Grundversorgung mit mittlerer Probendurchsatzzahl
  • Raumgröße: 200-300 qm
  • Budget: XXX EURO
  • Klinische Chemie: XXX
    • XXX Tests pro Stunde
    • Clot-Detektion
    • Probenvolumina ab 1 μl ermöglichen Einsatz insbesondere auch für Pädiatrie
  • Immunologie: System XXX
    • Walkaway-Kapazität von 500 Tests
    • Wichtige Notfall Proben wie Troponin-I, CK-MB und Myoglobin stehen im STAT-Modus innerhalb von 15 Min. zur Verfügung
    • Hämatologie: XXX
    • Gerinnung: XXX
    • Urindiagnostik: XXX
Vorschlag 3 – Automatenlösung mit Straßenanbindung: Hohe Probendurchsätze (wenn z.B. benachbarte Krankenhäuser und Arztpraxen Anaylsen schicken) und Spezialanalytik
  • Raumgröße: 500 qm (Hier werden durch die Automatenlösung auch besondere Anforderungen an Boden (Gewichts-Belastung pro qm) und Schallschutz gestellt!)
  • Budget: XXX EURO
  • Laborstraße: Automatisierunglösung XXX
    • Kombination von einem klinisch-chemischen und immunologischen Systemen
  • Klinische Chemie: System XXX
    • Neben Routine- und Notfallanalytik auch einige Spezialparameter (z.B. Toxikologie)
    • metabolische Basisprofile
  • Immunologie: System XXX
    • Ermöglicht Konsolidierung der Allergietests und der Immunoassays bei über XXX Einzel- und Gruppenallergenen für spezif. IgE und IgG
  • Hämatologie: System XXX
  • Gerinnung: System XXX
  • Urindiagnostik: System XXX
Ergänzend zu allen drei Konzepten werden weiterhin – in variierenden Stückzahlen – benötigt:
  • Geräte zur Glukose-Bestimmung (Point of Care Diagnostik)
    • Z.B. Handgeräte von Roche (z.B. Accu Chek Compact Glucose) oder Nova
    • Anzahl mindestens 10 Stk.
  • Geräte zur Bestimmung der Blutgase
    • Einsatz auf jeden Fall auf Intensiv-Station und im OP; bei hoher ambulanter Frequenz auch im Labor sinnvoll o z.B. Rapidlab 1200 mit relevanten Vitalparameter (Blutgase, Elektrolyte, Glukose, 
Lactat und integrierte CO-Oxymetrie) werden erfasst
  • Mikrobiologie-Austattung
    • Brutschränke, jeweils einen für jede Temperatur (z.B. 36°C)
    • Sterile Werkbank
    • Bakteriologie-Automat
  • Elektrophorese
    • wenn Albumin-Bestimmung (mit klinisch-chemischem Analyser) allein nicht ausreichend
  • Mikroskope
    • Diverse Geräte für Hämatologie, Mikrobiologie usw
  • Zentrifugen
    • Preanalytik: für Vorbereitung ca. 80 % aller Proben benötigt (Ausnahme z.B. Hämatologie)
  • Gerät zur Messung der Blutsedimentationsgeschwindigkeit
  • Mischer
  • Kühlschränke/Gefrierschränke
    • Software Labor-Informationssystem, Labor-Informationsmanagement-System (LIS/LIMS)
  • Wasseraufbereitung
    • Wasserenthärtung
    • Deionisation
    • Reinstwasser

Fakultativ kann man alle drei Konzepte um folgende Ausstattung erweitern:

  • Blutdepot: Abgetrennter Raum mit der Lagerkapazität angemessener Größe und folgender Mindestausstattung:
    • 3 Blutprodukte-Kühlschränke
    • 1 Tiefkühlschrank für gefrorenes Frischplasma (mit Temperaturüberwachung)
    • ggf. Auftaugerät für gefrorenes Frischplasma
    • ggf. Thrombozyten-Agitator
    • Diverse Thermometer
    • Lagerbuch/EDV
    • ggf. Waage
  • Blutgruppenserologie
    • es ist zu klären: Rechnet sich eigenes System?
    • Spezialseren notwendig
    • Vorschlag: XXX
  • Automatisches Pipettiergerät
    • Wenn viel pipettiert werden muss
    • Vorschlag: XXX
  • Automatisierte Verarbeitung von Mikrotitrationsplatten für Tests auf ansteckende Krankheiten
    • Vorschlag: XXX
  • S2 (Standard Anforderung in Dtl. für Baketeriologie) bzw. S3-Labor (z.B. für Tuberkulose-Analytik), je nach Bakteriologie
  • PCR/Sequenzer je nach Anforderungen an Molekularbiologie
    • Vorschlag: XXX
  • Verschiedene Faktoren, die Einfluss auf die Labor-Konfiguration haben:
    • Qualitative und quantitative Parameter-Liste
    • auf welche infektiösen (tropischen) Erkrankungen soll genau getestet werden
    • (Voraussichtliche) Analysenzahlen für sämtliche einzelne Parameter – diese lassen sich nicht alleine aus den Patientenzahlen ableiten
  • Back-up-Lösungen: Die Diagnostik, insbesondere für Notfallpatienten, muss auch bei einem (einzelnen) Geräteausfall gewährleistet sein.
    • Man sendet die Proben an ein benachbartes (Krankenhaus)Labor
    • Man kauft statt einem (großen) Analyser zwei (kleinere) Geräte, insbesondere bzgl. klinischer Chemie und Immunologie (Kostenfrage)
    • Man greift auf die POC-Geräte zurück, die die Notfall-Parameter abdecken evtl. zusätzlich Kauf des Stratus CS Acute Care
  • Sicherheitsstufen im Bereich Infektiöse Erkrankungen
    • Beispielsweise ist ein S2-Labor (Schleuse u.a. bauliche Anforderungen) Mindest-Anforderung für ein Mikrobiologie-Labor in Deutschland
    • Soll z.B. auf Tuberkulose getestet werden, ist bereits S3 Pflicht usw.
  • Akkreditierung/Zertifizierung
    • Um als Labor nach den gängigen deutschen Richtlinien zertifiziert werden zu können, dürfen nur Geräte vorhanden sein, an denen die einzelnen Parameter mindestens 5 mal pro Woche bzw. 250 mal pro Jahr getestet werden. Nur dann hat das Personal die ausreichende Erfahrung,
um richtige Ergebnisse zu erzielen
  • Turnaround Time (TAT)
    • Der Zeitraum vom Erhalt der Probe bis zum Ergebnis ist eine feste Kenngröße für die Qualität eines Labores und sollte insbesondere bei Notfall-Parametern so niedrig wie möglich sein. Dies hängt enorm von den verwendeten Geräten ab.

Bei der Detail- und Kostenplanung zu beachten:

  • Überkapazitäten
    • Ein Ausbau sollte jederzeit möglich sein. Voraussetzung: ausreichend Fläche und entsprechende Geräte(vor)auswahl
  • Anforderungen an Klima, Umluft, Boden, Schallschutz, Medienversorgung, Flexibilität
    • Beispielsweise sind bei Automatenstraßen bestimmte Anforderungen an den Boden (Gewichtsbelastung pro qm) und die Lärmemission zu berücksichtigen
  • Wie kommen die Proben ins Labor
    • Rohrpost, Transport aus benachbarten Gebäuden bzw. Arztpraxen?
  • Investitionskosten: Geräte-Kauf, Leasing oder Kauf einzelner Analysen
    • Ein Gerätekauf ist heute generell nicht mehr empfehlenswert
    • Leasingdauer beträgt mind. 5 Jahre
  • Betriebskosten
    • Strom, Wasser, Reagenzienverbrauch, Wartung, Reparatur, Miete…
  • Serviceleistungen
    • Service-Vertrag bzgl. Wartung und Reparatur…